DNA-skade er når det oppstår skade på arvematerialet. Skader kan skje som følge av ytre påkjenninger som for eksempel stråling eller kjemikalier, men også innenfra av cellens egne produkter slik som frie radikaler. Eksempler på skader er at DNA-tråden ryker, en byggestein (nukleotid) endrer seg, og én eller flere byggesteiner går tapt.
De fleste DNA-skader blir reparert av cellens eget maskineri, men noen skader fører til mutasjoner som igjen kan gi kreft og andre sykdommer.
Mutagener er ytre faktorer som skader DNA-et og som dermed kan føre til mutasjoner. Eksempler på mutagener er:
Røntgenstråling er en type ioniserende stråling som kan føre til dannelsen av frie radikaler i cellene til levende organismer. Frie radikaler kan reagere med DNA og føre til skade. Det er tre typer skade som kan oppstå:
Røntgenstråling brukes i kreftbehandling fordi det ødelegger DNA-et til kreftcellene.
Overdreven soling øker risikoen for hudkreft som følge av hudens eksponering for ultrafiolett stråling. Effekten av den ultrafiolette stråling på DNA kommer av at DNA absorberer strålingen og det fører til kjemiske endringer på basene. Den vanligste endringen er at det dannes bindinger mellom to baser av tymin når de er ved siden av hverandre på DNA-tråden. Dette fører til at strukturen på DNA endres og det kan påvirke avlesing av genene og kopiering av DNA i celledelingen (DNA-replikasjon). Disse skadene kan repareres av cellen, men hvis de ikke gjør det kan det føre til hudkreft.
Alkylerende stoffer er reaktive kjemikalier som kan reagere med DNA på mange ulike måter og føre til et bredt spekter av effekter. Et eksempel er sennepsgass som har blitt brukt i kjemisk krigføring, spesielt kjent fra første verdenskrig. Alkylerende stoffer legger på klumpete sidegrupper på DNA-basene som enten kan endre basenes evne til baseparing eller endre strukturen på DNA-tråden.
I mange av cellens prosesser kan det oppstå biprodukter som kan skade DNA. Eksempler er reaktive oksygenforbindelser.
Mange av mutasjonene som oppstår på grunn av mutagener fører til kreft. Derfor er mange mutagener også kreftfremkallende (karsinogener).
Cellen har ulike reparasjonssystemer for å håndtere forskjellige DNA-skader. Ødelagte baser kan fjernes og erstattes med nye, hull i DNA-tråden (baser som mangler) kan tettes igjen med nye baser, og en del punktmutasjoner kan reverseres til sin originale form.
Det første beviset for at ytre faktorer kan føre til mutasjoner, kom i 1927 da den amerikanske genetikeren Hermann Joseph Muller viste at røntgenstråler gir økt antall mutasjoner i bananflue.
Muller gjorde krysningsforsøk med hanner som hadde vært utsatt for stråling og krysset de med hunner som hadde et spesielt X-kromosom. Det spesielle X-kromosomet var konstruert slik at dersom hanner blant avkommet fikk dette kromosomet, var de ikke levedyktige. Kromosomet hadde heller ikke evne til overkrysning, noe som gjør at man kan følge egenskaper lettere gjennom generasjonene i krysningsforsøket. I tillegg ville hanner som hadde fått påført DNA-skade i spermiene sine som følge av røntgenstråling, heller ikke produsere levedyktige hanner blant avkommet. På denne måten kunne Muller regne ut hyppigheten av mutasjoner når han gjorde krysningsforsøk. De hannene som vokste opp i andre generasjon etter krysningen (kalles F2) hadde ikke fått DNA-skade som følge av røntgenstråling.
I 2015 fikk Tomas Lindahl, Paul Modrich og Aziz Sancar Nobelprisen i kjemi for å ha avdekket hvordan cellene reparerer DNA-skade.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.